永久性钢护筒沉放施工方案.docx

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永久性钢护筒沉放施工方案

永久性钢护筒沉放施工方案

永久性钢护筒沉放施工方案

漳州沿海大通道（滨海一级疏港公路）漳浦段

施工组织设计（方案）报审表

承包单位：

葛洲坝集团第五工程有限公司合同段：

LJ-2

漳州沿海大通道（滨海一级疏港公路）漳浦段

佛昙湾特大桥工程

永久性钢护筒

专项施工方案

编制：

审核：

批准：

葛洲坝集团第五工程有限公司

漳州沿海大通道漳浦段佛昙湾旧镇湾特大桥工程项目部

二〇一五年五月十一日

一、工程概况............................................................-1-

1、地层岩性.........................................................-1-

2、水文地质情况.....................................................-1-

二、施工任务划分及施工进度计划..........................................-1-

三、施工准备............................................................-2-

1、设备及人员.......................................................-2-

2、施工及生活用电...................................................-3-

3、地材采购.........................................................-3-

四、施工方案............................................................-3-

（一）施工部署......................................................-3-

1.内业技术准备..................................................-3-

2.外业技术准备..................................................-3-

3.技术要求......................................................-4-

（二）施工方法及施工工艺............................................-4-

1.施工程序......................................................-4-

2.流程..........................................................-4-

3.护筒装运......................................................-5-

4.安装导向架....................................................-6-

5.首节钢护筒沉放................................................-9-

6.第二节钢护筒沉放.............................................-10-

7.吊耳设置.....................................................-13-

（三）钢护筒锤击沉桩常遇问题及防治、处理方法.......................-14-

五、材料要求...........................................................-15-

1、材料采购........................................................-15-

2、材料复检........................................................-15-

3、材料管理........................................................-16-

六．质量控制及检验.....................................................-16-

1.导向架定位控制..................................................-16-

2.护筒施工质量控制及检验..........................................-17-

七、质量保证体系及保证措施.............................................-18-

1.质量保证体系.....................................................-18-

2.质量保证措施.....................................................-18-

八、施工安全保证体系及措施.............................................-19-

1.安全保证体系.....................................................-19-

2.安全保证措施.....................................................-19-

九、环保水保措施.......................................................-20-

1.临时工程环保措施.................................................-21-

2.废水、废碴处理措施...............................................-21-

3.防止空气污染和扬尘措施...........................................-21-

4.施工噪音控制措施.................................................-22-

5.水土保持措施.....................................................-22-

一、工程概况

漳州沿海大通道佛昙湾特大桥全长2501.2m，全线桥梁桩基础均为钻孔灌注桩基础。

佛昙湾特大桥全桥共有桩基386根，其中φ1.2m桩24根；φ1.8m桩162根；φ2.0m桩200根。

其中0-10#墩桩基、63#、69#、75#台桩基为陆地桩不需要设置永久性钢护筒，其它桩基均为水中墩，需要设置永久性钢护筒，共计302根。

根据设计公事通知单LJ-2、7（001）要求，永久性钢护筒长度6-15m不等。

1、地层岩性

桥位区位于冲海积平原地貌区，总体地形平坦，地表岩性以砂土为主。

表层多为细砂、淤泥质粘土，中层为粉质粘土、残积砂质粘性土、全风化玄武岩，下层多为强风化玄武岩及中等风化玄武岩。

2、水文地质情况

地下水可分为松散层孔隙潜水及基岩裂隙水，孔隙潜水主要存在于中砂层中，与地表水连通性较好，其顶板标高-6.76至14.21m、总厚度5.75至19.10m，该层地下水赋水性较好，通过地表水入渗，侧向迳流方式进行补给与排泄，水位除受季节影响外，同时受潮汐影响明显。

基岩裂隙水赋存与玄武岩、泥岩中。

桥位区基岩中裂隙多为风化裂隙，多呈闭合状，裂隙间的连通性较差，基岩赋水性及迳流条件差，对本工程影响不大。

二、施工任务划分及施工进度计划

1.本桥桩基在漳州沿海大通道佛昙湾特大桥项目部的统一领导下，下设桩基一队、桩基二队和桩基三队。

其中11#-60#墩桩基钢护筒由综合一队负责，61#-74#墩桩基钢护筒由桩基二队负责。

2.本桥桩基永久性钢护筒计划开工日期：

2015年5月13日

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计划完工日期：

2016年6月30日三、施工准备1、设备及人员

参与本特大桥钢护筒施工的施工人员、机械均已到场。

其机具设备及劳动力分布情况见下表：

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2、施工及生活用电

施工用电由附近1台315KVA、1台500KVA、2台630KVA、1台1000KVA变压器架设电线至施工现场，同时预备2台200KW柴油发电机以保证施工及生活用电。

四、施工方案

（一）施工部署

1.内业技术准备

在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，学习桩基施工专项施工技术，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。

制定施工安全保证措施，提出应急预案。

对参加钢护筒沉放的管理人员、技术人员和工人进行上岗前全员技术培训和质量意识教育、技术交底和应知应会教育，对于主要工种，如起重、组装工、焊工等进行特殊培训和考试，实行持证上岗制度。

2.外业技术准备

施工作业层中所涉及的各种外部技术、施工环境等数据收集。

场地建设、材料申购、设备进场、人员安排等。

①钢护筒加工

所有钢护筒在专用场地制作。

②钢护筒运输

钢护筒加工完毕后，采用大型平板车将钢护筒运输到位。

由于护筒直径大，为防止钢护筒在运输过程出现失圆，在钢护筒的上、下口及中间位置焊接十字（或米字）支撑，防止钢护筒变形。

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③钢护筒沉入

施工区潮汐现象显著，潮差大、潮流强，如何确保钢护筒的沉放精度（包括平面位置及垂直度），是钢护筒沉放的重点和难点。

钢护筒利用履带吊配合DZ150振动锤振动下沉。

先根据平台的型式、导向架的高度、河床标高和起重设备的技术参数计算，确定首节钢护筒长度，首节长度必须确保第一次下沉后有足够的嵌固深度，同时方便护筒对接。

在导向架上对接成型，整体吊装进入导向架内，上好锁口拉杆，护筒缓慢下滑。

针对现场特点，为保证钢护筒沉放的质量及施工过程中的安全，本工程的钢护筒采用移动式坐地式导向架，分两节或一节沉放、上下节钢护筒对接时严格要求轴线在一条直线上。

按水上接高的施工顺序进行沉放。

3.技术要求

①筒的堆放与运输应满足不变形、不损坏得要求。

②护筒的节段焊接应符合规定要求。

③护筒的沉放过程及沉放后的各种技术数据不得大于设计及规范的允许偏差。

⑤在护筒上口外侧对称加焊起吊环。

（二）施工方法及施工工艺

1.施工程序

场地准备→技术准备→材料准备→机具设备准备→人员准备→技术培训→首件工程→确定沉放参数→正式沉放

护筒插打顺序：

先上游后下游，先两侧后中间。

2.流程

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图表3施工工艺图

单根钢护筒沉放工艺流程如下：

导向架安装定位→首节护筒入导向架→测量校核→首节振动下沉→测量校核→第二节接长、焊缝检验→第二次振动下沉→移走上导向架→继续振动下沉到位→防护方案。

3.护筒装运

（1）钢护筒的装运

a、根据钢护筒沉放时的施工顺序和吊装的可能性，按顺序分层装车，减少二次倒运；

b、装运钢护筒应采用多支垫堆放，垫木均匀放置，并适当布置通楞，垫木顶面宜在同一平面上；

c、钢护筒堆放形式应使运输车在堆放、运输和起吊进保持平稳；

d、运输钢护筒宜采用平板加长运输车运输，运输车必须具备足够的长度。

采用多垫堆放，垫木均匀放置，并适当布置通楞，垫木顶面宜在同一平面上。

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如运输道路路况较差，应采取加固措施，防止发生钢护筒倾倒、滚动。

e、对运输车进行严格检查、采取必要的加固措施；

（2）钢护筒起吊及堆放

a、钢护筒应堆存在专用的台座上，台座基础必须有足够的安全稳定性，并有良好的排水设施。

b、钢护筒应按不同的规格分别堆放。

堆存形式和层高应安全可靠，避免产生轴向变形和局部压曲变形。

c、钢护筒在起吊、运输和堆存过中，应避免由于碰撞、磨擦等原因造成管端变形。

d、吊运时应使各吊点同时受力，徐徐起落，减少冲击。

4.安装导向架

（1）导向架设计与制作

a、为保证钢护筒的准确定位及竖直度，在导向架顶及施工平台底各设置一层定位导向架定位，定位导向架采用钢桁结构，分为上下两层，上层导向架长1.5m，由焊接在钻孔平台上的钢框架组成，下层导向架长5.0m。

b、导向架主要作用：

保证钢护筒在自重作用下及在连续施振时能够垂直入土下沉。

（2）导向架安装固定

a、导向架采用履带吊吊装移位，并锚固在已完成钻孔平台的预留钢护筒顶口位置，导向构架与下部桁架通过螺栓相连，以确保导向装置的稳定，同时也便于倒桩时拆卸。

采用这种方式施工时导向较固定，施工方便，调整容易，操作安全，使用的机具设备少，比较经济。

b、导向架的下端悬臂段采用“井”字形型钢固定在平台周边的钢管桩的

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上下平联上，或将导向架与井字架焊成整体然后固定在钢护筒四周的4根钢管桩上。

c、导向装置内设置有供钢护筒定位、纠偏、调整的液压千斤顶和锁定装置。

对钢护筒进行微调定位、施沉过程中纠偏、调整的锁定装置。

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图表4导向架细部结构图

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5.首节钢护筒沉放

a、用50吨履带吊吊起第一节钢护筒，垂直立放在定位架内并临时固定；b、夹管：

撤下大钩改挂DZ150振锤，使其下端的液压夹持器夹紧护筒顶端，同时挂上辅助钢丝绳。

c、对位：

将夹紧的钢护筒吊起，移动大钩使钢护筒下端对准己固定好导向架孔口，在沉桩前先用自重下沉，移动夹桩器的位置，使钢护筒顶面在同一水平面上，钢护筒徐徐下放钢护筒至河床面。

d、在护筒未接够长度之前，不宜将护筒插入河床，以免因河床冲刷不平造成定位困难。

待护筒接长到位后，有意让护筒底口向上游偏移2～5cm，以抵消水流冲击护筒的偏移。

f、首节护筒孔底坐标及竖直度控制

施工中护筒的精度主要取决于护筒着床时的精度，所以对护筒插打着床时的定位至关重要，测量人员必须进行认真、细致的观测调整。

第一节护筒的竖直度及底口坐标采用管内浮球检测法进行控制。

海床

图表5浮球法测钢护筒底面位置及垂直度

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具体方法为：

第一步，下护筒前，在护筒底口上方2m左右的管壁对称焊四个φ12mm的螺帽或细钢筋圈。

第二步，下护筒时，用两条尼龙绳交叉穿系在螺帽上，形成十字形状。

第三步，在十字绳交叉位置系一条尼龙细线，长度低于护筒内水位，并保证浮球正好在水面以下10～100cm左右（以能看见浮球，但不浮出水面为宜）。

当钢护筒着床时，护筒内的水基本处于静止状态，可以通过浮球的位置来判断钢护筒底口位置是否偏离设计位置。

g、首节护筒固定

当护筒着床并定位后，或未着床但顶端已经快进入导向架时，应及时在钢护筒上焊接倒挂牛腿，测量校核，利用导向架千斤顶导向锁定装置调整钢护筒垂直度，使首节钢护筒固定在导向架上。

6.第二节钢护筒沉放

a、吊装第二节钢护筒，焊接第二节护筒，并对焊缝进行涂装防腐涂料处理。

b、在相互垂直的两个方向设监测点，指挥吊车操作，使钢护筒自然垂直对准桩位，启动振锤，（此时，吊车大钩稍放松，并控制大钩下降速度以便护筒在保持垂直的状态下沉入土中）。

两个观测点连续观测钢护筒的垂直度，发现有倾斜倾向立即通知指挥调整大钩位置进行纠正。

c、履带吊配合DZ150动锤进行钢护筒沉放。

振拔锤对钢护筒振入时，先采用自重下沉，在确保钢护筒的位置准确，桩身有足够的稳定性后，再采用振动下沉。

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d、振动沉管。

在振动过程中，振动沉桩机、夹桩器、桩帽必须连接可靠，其中心与护筒中心、钻孔桩中心应尽量保持在一条直线上。

偏差控制在5cm以内。

e、护筒着床后，需对护筒进行认真精密测量，根据测量结果进行细致调整，测量时可在平台上同时设点，以便于测量交汇，插打过程中通过测量来控制护筒的位置和标高。

f、钢护筒插打时应设置三台仪器，两台用于交会，另一台用于复测。

因考虑潮位影响及通视程度等因素，护筒定位现场完成计算，计算数据应相互校核，以保证计算的正确性。

g、若钢护筒下沉困难，施工中将采取以震动下沉为主，辅以钻孔跟进下沉，使钢护筒下沉到设计标高后，即行焊接护筒牛腿，使钻孔平台梁临时支撑在护筒牛腿上。

h、钢护筒下沉过程中用线垂检查其竖直度，保证自身稳定性后再用振动下沉。

i、因钢护筒不考虑承受荷载，主桥桩基础钢护筒插打停锤标准以达到设计图中钢护筒底标高为准。

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图表6钢护筒施工过程示意图片

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7.吊耳设置

工程施工前护筒由吊车采用两点起吊，平移至桩架前，竖起来后然后由履带吊的起重机单点起吊，单点吊的吊点和两点的吊点位置（如图）

图表7吊耳设置图

图表8护筒吊耳设计图表9护筒起吊钢丝绳

图表10护筒起吊

（一）图表11护筒起吊

（二）

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图表12护筒吊耳

考虑到边角料的节约使用，吊耳采用厚度为20mm的Q345钢板。

底板尺寸为竖向20cm×环向15cm，耳板尺寸为径向20cm，环向10cm（耳宽），孔径为5cm。

（三）钢护筒锤击沉桩常遇问题及防治、处理方法

图表13钢护筒锤击沉桩常遇问题及防治、处理方法

五、材料要求1、材料采购

本项目所用钢材、焊接材料均自行采购，并按照质量要求进行评定选择合格供货方。

供货方必须承诺按本工程进度要求供货，以保证钢护筒生产的顺利进行。

2、材料复检

钢材应符合国家标准、设计及施工规范的要求，应有材料出厂证明书并

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按同一牌号、同一炉号、同一规格、同一轧制厚度及同一出厂状态每10个炉（批）号抽一组试件复验，其复验与判定规则应符合GB/T247-1997的规定。

焊接材料必须符合现行标准的规定，除必须有生产厂的出厂质量证明书外，还应按有关现行标准进行复验，并做好复验检查记录，交监理签认后方能使用。

护筒制作使用的钢材，在材质或规格方面不得自行变更，不论对原施工设计方案做任何变更，应按有关程序征得业主及监理单位的确认后方可实施。

3、材料管理

材料检验合格，由质检部门在质保书上加盖合格印章，编上序号，作为领料依据；不合格材料反馈给供货单位及时换料。

本工程材料专料专用，材料部门必须妥善保管，作明显标记，严格材料领退制度，严格退料管理，以免使用过程中混用。

所有材料应妥善存放，避免积水积尘，防止腐蚀。

六．质量控制及检验

1.导向架定位控制

a、如何确保钢护筒的沉放精度（包括平面位置及垂直度），是钢护筒

沉放的重点和难点。

b、定位导向架为钢桁架结构，用履带吊吊装移位，并锚固在已完成

的起始平台或已沉放的钢护筒顶口上，在导向架前端设置2层层距5m的上、下导向装置，导向装置内设置有供护筒定位、施沉过程中纠偏、调整的千斤顶和锁定装置。

c、导向架的测量定位直接影响到钢护筒定位的准确性，因此导向架

的移动安装选择在风速比较小的天气进行（风速小于6级）起吊安装。

在

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实际操作中根据导向架的尺寸和待沉护筒的坐标，定出导向架的边线并预先在十字架上焊两块限位板，将起吊的导向架靠在限位板上即可实现快速定位。

d、导向架的安装精度要求：

平面偏位≤±100mm；

倾斜度≤1/100（且不大于50cm）。

e、导向架定位安装好之后，即可在导向架上进行桩位放线来精确定位。

在导向架的千斤顶处放出四点的坐标，而桩位坐标是已知的，根据放线点和桩位坐标之间的关系和护筒直径，即可求出放线点和钢护筒外壁之间的关系，并由此控制钢护筒的平面位置。

2.护筒施工质量控制及检验

a、钢护筒的沉放时机宜选择在平潮时进行（起吊前应确认导向架上是否通电，以及氧割、电焊机等是否能正常使用）。

b、在平潮的一个小时前先利用起重船将第一节钢护筒从运桩船上水平吊起放到平台上，并改变缆绳的起吊方式。

等到平潮时将钢护筒竖起转转换成垂直吊。

履带吊将护筒从侧面吊入导向架的导向装置，锁定上下龙口。

利用下龙口的调节装置来调整钢护筒的平面位置，同时根据东西方向和南北方向测量员的指导进行垂直度的调整。

c、钢护筒平面位置和垂直度的技术要求：

平面偏位≤±100mm；

倾斜度≤1/100（且不大于50cm）。

d、平面位置和垂直度调整到设计值之后，履带吊慢慢放下钢护筒，使钢护筒沿导向架下沉至海底并入土，起重船脱钩。

待钢护筒自重下沉稳

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定后，起吊振动锤至钢护筒顶口并调整振动锤的位置，使其重心在钢护筒的中心位置。

振动锤起振，钢护筒下沉至导向架上龙口顶口１ｍ处，停锤，打开上层龙口并测量校核。

e、继续下沉至导向架底口以上1.5m处停锤。

f、调走振动锤、测量、校核、调整钢护筒

g、吊装第二节钢护筒、测量、对位、调整

h、接头焊接施工，焊缝质量检测、验收

i、吊装振动锤，校核护筒垂直度，继续振动下沉至设计标高。

图表14护筒检查项目

七、质量保证体系及保证措施

1.质量保证体系

为确保本分部质量保证体系持续有效地运行，实现工程质量的优良目标，我们建立了施工现场质量保证体系，具体见附图：

2.质量保证措施

在施工过程中，严格按照设计和规范要求，认真接受业主及监理的指导、检查，在施工过程中抓好以下几方面的工作：

（1）.严格执行“自检、互检、专检”的三检制，自检项目不达优质不交班，隐蔽工程未经监理检查及签证不隐蔽。

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（2）.进行详细的技术交底，让施工人员明确各项工作的技术标准，在施工中认真贯彻执行。

（3）建立健全内部质量保证体系，做好技术保证工作，以测量、试验为主。

（4）在施工中，不断采用新工艺，新技术，实行质量与承包挂钩，奖优罚劣，举行观摩比赛活动树立精品意识。

（5）在施工中，杜绝使用不合格材料，所有原材料、成品进场时必须有合格证，符合设计和规范要求时才能投入使用。

八、施工安全保证体系及措施

1.安全保证体系

为确保本分部安全保证体系持续有效地运行，实现工程施工安全零事故目标，我们建立了施工现场安全保证体系，具体见附图：

2.安全保证措施

在施工过程中，严格按照设计和规范要求，认真接受业主及监理的指导、检查，在施工过程中抓好以下几方面的工作：

（1）以分部经理为首，由安全、工程、技术质量、专职安全员等各方面的管理人员组成安全保证体系，建立项目经理部安全工作委员会，领导和组织实施安全工作。

（2）分析安全难点,确保安全管理重点，在施工现场设置安全标识牌。

（3）现场电气设备均作漏电保护装置，配电线采用三相五线制。

（4）施工机械的使用严格按照有关规定执行，无关人员严禁使用。

（5）建立严格的安全教育制度，